発がんプロモーションにおけるシグナル伝達と遺伝子発現の解析

• 研究課題/領域番号: 04253207
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 黒木 登志夫 東京大学, 医科学研究所, 教授 (90006073)
• 研究分担者: 千田 和広 (千田 和弘) 東京大学, 医科学研究所, 助手 (00192188) ; 許 南浩 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (70173573)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 31,000千円 (直接経費: 31,000千円); 1993年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円); 1992年度: 15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
• キーワード: 化学発がん / 発がんプロモーション / Cキナーゼ / ケラチノサイト / 細胞分化 / リン酸化 / 三次元培養 / 上皮-間質相互作用

研究概要

本研究では、発がんプロモーションのメカニズムをシグナル伝達と遺伝子発現の立場から研究した。細胞モデルとしてはケラチノサイトを用いた。
1.Cキナーゼ分子種の活性化機構
われわれの分離したnPKCηは、分化したあるいは分化しつつある上皮細胞に特異的に発現している。細胞内では粗面小胞体に局在し、発がんプロモーター処理によって細胞内移行せず、ダウンレギュレーションも受けない。Baculovirus法で精製したnPKCηを用いて活性化機構を調べた。その結果、nPKCηはコレステロール硫酸によって特異的に活性化され、トランスグルタミナーゼをリン酸化することを見出した。この成績は、(1)コレステロール代謝がシグナル伝達に関与していることの発見、(2)扁平上皮分化のシグナル伝達経路の発見、という2つの意義をもつ。
2.ケラチノサイト分化遺伝子の解析
spr/cornifinおよびhacl-1遺伝子を分離した。sprは角化に伴って発現し、hacl-1は毛髪への分化に関わっていることを明らかにした。
3.三次元培養による皮膚の構造と機能の解析:
ケラチノサイトと線維芽細胞を再構成し、三次元にヒト皮膚を培養する実験系を開発した。この系を用いて上皮細胞-間質細胞相互作用、特にパラ分泌増殖因子の役割を分析した。

研究成果

• [文献書誌] Osada,M.: "Predominant expression of nPKCη,a Ca^<2+>-independent isoform of protein kinase C in epithelial tissues,in association with epithelial differentiation." Cell Growth & Differentiation. 4. 167-175 (1993)
• [文献書誌] Kuroki,T.: "Why are human cells resistant to malignant cell transformation in vitro?" Jpn.J.Cancer Res.84. 1091-1100 (1993)
• [文献書誌] Koizumi,H.: "Differentiation-associated localization of nPKCη,a Ca^<++>-independent protein kinase C,in normal human skin and skin diseases." J.Invest.Dermatol.101. 858-863 (1993)
• [文献書誌] Tsunenaga,M.: "Growth and differentiation properties of normal and transformed human keratinocytes in organotypic culture." Jpn.J.Cancer Res.(in press). (1994)
• [文献書誌] Huh,N.: "Isolation and characterization of a novel hair follicle-specific gene,hacl-1." J.Invest.Dermatol.(in press). (1994)
• [文献書誌] Chida,K.: "The η isoform of protein kinase C (nPKCη)is localized on rough endoplasmic reticulum." Mol.Cell.Biology. (in press). (1994)
• [文献書誌] Kasahara,K.: "Rapid phosphorylation of 28-kDa heat shock protein by treatment with okadaic acid and phorbol ester of BALB/MK-2 mouse keratinocytes." Eur.J.Biochem.(1993)
• [文献書誌] Kuroki,T.: "Immortalization is a prerequisite of malignant cell transformation of human cells." Cancer Causation:Exploring New Frontier(ed.by Iversen,O.H.). (1993)
• [文献書誌] Osada,S.: "A new member of the protein kinase C family,nPKCθ,a predominantly expressed in skeletal muscle." Mol.Cell.Biol.12. 3930-3938 (1992)
• [文献書誌] Osada,S.: "Predominant expression of nPKCη,a Ca^<2+>-independent isoform of protein kinase C in association with epithelial differentiation." Cell Growth and Differentiation. (1993)